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【GAEpro音響(xiǎng)】 功(gōng)放是怎(zěn)麽擴大(dà)音響訊號的?

2019-08-31

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音響係(xì)統的「訊源」不(bú)論是模擬或是數字形式,都是替無(wú)法(fǎ)自己產出音樂的音響係統接收或播放音樂內容的區塊,有(yǒu)了訊源播放或接(jiē)收音樂訊號我們才(cái)能從音響係統聽到音樂。不過訊源電路或(huò)器材是無法提供足夠的功(gōng)率來驅動揚聲器甚或是耳機的(de),所以音響係統還(hái)需要「功放」才能驅動揚聲裝置發(fā)出聲(shēng)音(yīn)。


顧名思義「功放」就是(shì)把訊源的訊號擴大來驅動(dòng)揚聲裝(zhuāng)置,不過(guò)實際上功放執行的工作並不(bú)是將訊(xùn)號擴大,說得更明白一點就是「訊號本身其實是無(wú)法擴大的」。我們可以透過被動形式的衰減(jiǎn)組件如電阻等來「損耗」原本訊號的強(qiáng)度,但事實上卻沒有任何(hé)組件甚(shèn)或電路能夠去「放大(dà)」訊(xùn)號(hào);音箱廠家那一定有朋友心中狐疑不然功放是怎麽(me)放大訊號的(de)呢?


說來擴大(dà)電路(lù)真正的工(gōng)作方式並不是直接放大訊號,而是依照原來的訊號「拷貝」出更(gèng)高電壓或更大電流的訊號,端看電路的設定來決(jué)定訊號輸出的情況。一般來(lái)說要(yào)驅動揚聲器負載的條件,訊源訊號的(de)電壓與電流都必須增(zēng)強,功放的電路設計上就會在訊號拷貝時將電壓與電流兩方麵予以(yǐ)提升,電子(zǐ)學上稱之(zhī)為「增益」。

不過為了避免讓(ràng)電(diàn)路與組件在太嚴苛的條件下工作以獲得更好的工作性能,諸如低(dī)失真、低噪聲等結(jié)果(guǒ),通常會將電壓增益(yì)與電流增益電(diàn)路(lù)分開製作。此外諸如訊源的選擇、音量控(kòng)製與高低音音質(zhì)控製等功放的常見操作(zuò)功能,都會規劃在(zài)電壓增益電路的(de)區塊;因為音樂訊號在此低電流的(de)階段進行處理,會比在大電流的(de)情況之下要來得(dé)效果更好成本也更低。


廣(guǎng)州廠家(jiā)因此電壓增(zēng)益與控(kòng)製電路的部份(fèn)會規劃在電路架構的前段,過去稱之為「前級(jí)」電路,前級電路最重要的事情是負責(zé)了音響係統的(de)音量控製,而音量控製這看來簡單的(de)事情,其(qí)實是音響電路中(zhōng)最有學問(wèn)的(de)部份,我們未來會再另文討(tǎo)論。雖然前(qián)級電路能將訊源的(de)訊(xùn)號(hào)拷貝成為有足夠電壓的訊號,但微弱的(de)電流(liú)還是不足以推動低阻抗重負載(zǎi)的揚聲器(qì),所以還需要「電流增(zēng)益」。

負(fù)責電流增益的電路同(tóng)樣是要拷貝由前麵前級輸出的訊(xùn)號,但卻是拷貝成「大電(diàn)流(liú)」的訊號,也就是一般所謂的後級或是「功率功放」;大部分的(de)情(qíng)況功率(lǜ)擴大電路也(yě)提供了小(xiǎo)幅度的電壓增益,以提升動態上的表現。一般說來功率擴大電路能輸出愈大的電流愈(yù)佳,也愈能推(tuī)動重負(fù)載的揚聲器(阻抗愈低負載愈重),尤其是揚聲器的(de)阻抗是(shì)會隨頻率而改變的。


所以功率(lǜ)擴大電路是需要電壓與電流充沛的電(diàn)源供應,因(yīn)此(cǐ)大型的變壓器與大量的(de)濾波電容是很重要的,但也會提高製作成本,那也是為何一般會以重量來衡量(liàng)功放性能的原因之(zhī)一;輸(shū)出功率龐(páng)大的(de)功放通常體型也相對巨大,工作(zuò)時也會(huì)散發出一(yī)定的熱量。不過現今(jīn)交(jiāo)換式(shì)電源與D類功放的技術日趨成熟,某些大功率的功放已經可(kě)以做到又輕又涼的情況(kuàng)了。


另外就是高級的功放款式,是有將前級電路與功率擴大電路(lù)獨立成單件的前級功放與後級/功率功放的產品,讓音響玩家可(kě)以更自由的彼此搭配,取得所需的功能、聲音(yīn)表現以及揚聲器搭配的適應性。不(bú)過由於消費(fèi)趨(qū)勢的改變,現在也有(yǒu)性能不亞於前後級分離式的高級的綜合功放應市,而不見(jiàn)得要費心搭配前後級功(gōng)放(fàng)的組合。

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